基于Unity3D的虛擬維修人體建模與運動仿真方法
來源:用戶上傳
作者:
【摘 要】某電子行業企業在生產過程中產生的有機廢氣具有風量大、濃度低、處理困難的特點。本文以某電子企業有機廢氣處理工程為例，采用“干式過濾+一級活性炭吸附濃縮+催化燃燒+二級活性炭吸附（帶脫附功能）”組合裝置，廢氣處理效率高于90%。工程實例表明改造后的裝置可達到高效吸附、深度凈化、經濟可行、穩定性高的效果。
【關鍵詞】有機廢氣;電子行業;吸附濃縮;催化燃燒
中圖分類號： TQ050.2;X78 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0048-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.022
【Abstract】The organic waste gas generated in the production process of the electronics industry， with low concentration and large air volume is difficult to handle. In this paper， an organic waste gas treatment project of an electronic enterprise is taken as an example， and the combination of “dry filtration + primary activated carbon adsorption concentration + catalytic combustion + secondary activated carbon adsorption （with desorption function）” is adopted， and the removal rate of the organic waste gas is above 90%. The engineering example shows that the modified device can achieve high adsorption efficiency， deep purification， economic feasibility and high stability.
【Key words】Organic waste gas; Electronics industry; Adsorption concentration; Catalytic combustion
電子元件在表面貼裝工藝中， 為防止在焊接修正前元器件因加速、振動、沖擊等原因發生偏移或脫落大量使用紅膠[1]，貼裝過程中易產生揮發性有機廢氣（volatile organic compounds，VOCs）。某電子企業的主要產品為鋁電解電容器和電源基板，產生的有機廢氣主要為乙醇、異丙醇等。盡管該企業排放的有機廢氣濃度滿足天津市地方標準《工業企業揮發性有機物排放控制標準》（DB12/524-2014），但現有廢氣處理裝置對大風量、低濃度的有機廢氣不能達到穩定排放的要求，需采取更加有效的廢氣凈化技術，才能達到達標且穩定排放的要求。
目前國內外對大風量、低濃度的VOCs廢氣凈化手段主要包括吸附法、催化燃燒法及其組合方法等[2]。吸附法利用活性炭等吸附劑對氣態分子的捕捉能力進行廢氣凈化，吸附劑因其具有巨大的比表面積、熱穩定性好、吸附量大和吸附活性高等特點而被廣泛應用，常見的吸附劑有蜂窩活性炭、纖維活性炭等。該方法具有較高的效率，技術的關鍵是吸附劑的選擇，但活性炭吸附到一定量時會達到飽和，就必須再生或更換活性炭[3]。催化燃燒是典型的氣-固相催化反應，其實質是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑可以降低反應的活化能，同時使反應物分子富集于催化劑表面以提高反應速率[4]，在高溫下使有毒有害的物質氧化分解為無毒無害的小分子物質，對VOCs中醇類物質分解效果較好[5]。不同VOCs廢氣凈化技術各有優缺點及其使用范圍，電子企業產生的廢氣通量大、成分多樣，使用單一處理方法難以達到預期目的，因此，在實際廢氣處理中通常采用復合工藝處理技術達到高效經濟的凈化效果[6]。
1 廢氣特性和處理要求
1.1 廢氣處理要求
該企業工藝廢氣中的異丙醇、乙醇執行天津市地方標準《工業企業揮發性有機物排放控制標準》（DB12/524-2014），VOCs最高允許排放濃度50mg/m3，最高允許排放速率1.5kg/h。
1.2 設計工藝流程
由于企業生產過程中產生的VOCs污染物濃度低，風量大且排放不穩定，為保證達到95%穩定達標排放目標并考慮經濟性，采取“干式過濾+一級活性炭吸附濃縮+催化燃燒+二級活性炭吸附（帶脫附功能）”處理工藝對VOCs廢氣進行處理。
異丙醇、乙醇等VOCs在通過干式過濾器的預處理后，直接由風管引出并進入活性炭吸附裝置，采用蜂窩活性炭吸附濃縮裝置+催化燃燒裝置，將吸附、濃縮和催化三個過程有機的組合在一起。首先利用蜂窩活性炭的多孔性和微孔材料的表面張力，把車間產生的異丙醇、乙醇吸附在蜂窩活性炭的空隙中，使得廢氣得到凈化;當蜂窩活性炭吸附達到飽和以后，用熱風脫附再生;被脫附出來的高濃度異丙醇、乙醇在催化劑的作用下，在相對較低的溫度下即可以轉化為無毒無害的CO2和H2O，從而達到凈化氣體的目的，凈化后的氣體再通過風機排向高空。企業的排氣筒也由原有的7個排氣筒改造為1個排氣筒。
1.干式過濾器 2.吸附電動調節閥 3.一級活性炭吸附塔 4.脫附風機 5.催化燃燒器 6.煙囪7.換熱器 8.脫附電動調節閥 9.主風機 10.二級活性炭吸附塔
2 設備參數及工藝特點
根據企業廢氣特點及工藝分析，同時考慮分類分質處理原則，將有機廢氣吸附、活性炭脫附和電氣控制系統組合在一起。在吸附床前設置干式過濾器作為預處理器，利用過濾器內置的粗效過濾器和亞高效過濾器對廢氣中的顆粒性物質進行高效攔截，凈化效率為80%。 有機廢氣經過預處理后，經過合理的布風，使其均勻地通過固定吸附塔內的活性炭層的過流斷面并停留一段時間，從而將廢氣中的異丙醇、乙醇等有機成分吸附在活性炭的表面，使廢氣得到凈化，凈化后的潔凈氣體通過風機及煙囪達標排放。該裝置設2臺吸附塔，即一臺吸附塔進行吸附，另一臺處于脫附再生階段，從而使吸附過程可連續進行，不影響車間生產。設備配備PLC電氣控制系統，對風機、加熱器、溫度、閥門進行控制，當系統溫度達到預定的催化溫度時，系統自動停止預熱器的加熱，當溫度不夠時，系統重新啟動預熱器，使催化燃燒溫度維持在適當的范圍。此外，系統中還設有阻火器，可有效地防止火焰回串，確保系統安全。
3 工程運行分析
3.1 運行效果
該處理裝置投入運行后，對進氣口和終端處理設備出氣口的異丙醇、乙醇等有機廢氣污染物的排放濃度和排放速率進行檢測，異丙醇的進氣口排放濃度為43.0mg/m3，排放速率為1.21kg/h;乙醇的進氣口排放濃度為20.8mg/m3，排放速率為0.83kg/h;異丙醇和乙醇經“干式過濾+一級活性炭吸附濃縮+催化燃燒+二級活性炭吸附（帶脫附功能）”組合系統處理后，異丙醇的排放濃度和排放速率分別為2.5mg/m3、0.008kg/h，處理效率達到94.2%，乙醇的排放濃度低于2mg/m3，處理效率>90%。結果表明，“干式過濾+一級活性炭吸附濃縮+催化燃燒+二級活性炭吸附（帶脫附功能）”為主體的處理系統對去除大風量、低濃度的異丙醇、乙醇等有機廢氣的凈化效果顯著，穩定性良好且沒有發生聚合反應的可能。
3.2 經濟效應分析
該工程一次性投資費用167萬元;總裝機功率為139.1kW，總運行功率為83.84kW，按每天工作18h，電耗為1509.12kW·h/d，按電價為0.768元/（kW·h）計，則電費為1159元/d;活性炭、過濾器和催化劑等耗材費386.52元/d，廢棄物處置費為122.4元/d，合計運行費用1667.92元/d。
4 結論
針對某電子企業排放的大風量、低濃度的異丙醇、乙醇等有機廢氣，采用“干式過濾+一級活性炭吸附濃縮+催化燃燒+二級活性炭吸附（帶脫附功能）”的處理系統對其進行處理。通過對比進、出氣口的排放濃度、排放速率可知，該處理系統對有機廢氣的處理效率可達90%。工程實例證明，對電子行業的大風量、低濃度的有機廢氣污染物，采用“干式過濾+一級活性炭吸附濃縮+催化燃燒+二級活性炭吸附（帶脫附功能）”的組合凈化工藝，可以達到高效吸附、深度凈化、經濟可行、穩定性高的效果。
【參考文獻】
[1]王衛華，劉鵬.貼片膠的研發和應用[D].粘接，2007，28（6）：12-14.
[2]陸豪，吳祖良，高翔.吸附法凈化揮發性有機物的研究進展[J].環境工程，2013，31（03）：93-97.
[3]邢國政，李慧，李濤，王文忠.吸附法處理甲苯廢氣的工程實例[J].環境工程，2016，34（S1）：523-525.
[4]趙永才，鄭重.VOCs催化燃燒技術及其應用[J].絕緣材料，2007（05）：70-74.
[5]李純愛.催化燃燒法處理噴漆有機廢氣的應用研究[J].環境與發展，2018，30（06）：255-256.
[6]汪俊.有機廢氣處理之活性炭吸附與催化燃燒淺談[J].污染防治技術，2018，31（02）：4-6.作者簡介：劉會成（1986—），男，漢族，江西九江人，南京大學環境規劃設計研究院股份公司，工程師，碩士，研究方向為環境規劃及政策研究、環境污染控制技術。
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/8/view-14839812.htm
